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[데일리포스트=김정은 기자] 미국 뉴멕시코 대학 등 연구팀이 실제 적혈구에 가까운 ‘합성 적혈구’ 개발에 성공했다고 발표했다. 합성 적혈구는 산소를 운반할 뿐만 아니라 암 등의 치료제를 환부에 운반할 수 있어 상용화되면 고성능의 인공 혈액 개발이 가능할 것으로 기대를 모으고 있다. 이번 연구는 국제 학술지 'ACS 나노 (ACS Nano)' 최신호에 게재됐다. 

의료 현장에서는 수술 및 외상으로 인한 출혈에 대응하기 위해 대용 혈액(대체혈액, blood substitute)을 이용하고 있지만, 이는 어디까지나 혈액의 '양'을 확보하기 위한 것이다. 적혈구의 산소 운반 능력을 가진 완전한 인공 혈액은 지금까지 개발되지 못했다.

ⓒ 데일리포스트 이미지 출처=ACS 나노 

뉴멕시코 대학에서 나노 구조를 연구 중인 지민 구오(Jimin Guo) 연구팀은 천연 적혈구에서 인공 적혈구를 만들어내는 연구를 진행했다. 연구팀은 먼저 헌혈을 통해 구한 인간 적혈구를 얇은 실리카( silica, 이산화규소) 층으로 코팅한 후 양극과 음극 전하를 띤 폴리머(Polymer)로 감쌌다. 그 후, 실리카 층과 적혈구 내용물을 제거해 ‘적혈구 복제품(replica)’를 만들고, 여기에 천연 적혈구에서 얻은 막을 입혔다. 

이렇게 만들어진 "재구축 적혈구(RRBC)"는 ▲형태 ▲전하(electric charge) ▲표면 단백질이 천연 적혈구와 거의 같고, 모세혈관 모형 안에서도 형태가 흐트러지지 않을 정도의 유연성을 보였다. 또 쥐에 주입한 결과, 면역세포인 백혈구 공격을 받지 않고 48시간 이상 체내에 머무를 수 있으며, 이상반응도 나타나지 않았다.  

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연구팀은 RRBC 내부에 ▲산소를 운반하는 헤모글로빈 ▲항암제 ▲자성 나노입자 ▲독소 감지 마커 물질 등의 주입에 성공했다. 이는 RRBC가 실제 적혈구처럼 다양한 물질을 체내 구석구석으로 운반할 수 있다는 의미다.

연구팀은 앞으로 RRBC의 안전성 확인 후 임상실험을 거쳐, 최종적으로 RRBC 기반의 암 치료 및 세균성 혈액 감염 치료 등에 활용할 계획이다.  

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